JPH0640703B2 - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
- Publication number
- JPH0640703B2 JPH0640703B2 JP61084132A JP8413286A JPH0640703B2 JP H0640703 B2 JPH0640703 B2 JP H0640703B2 JP 61084132 A JP61084132 A JP 61084132A JP 8413286 A JP8413286 A JP 8413286A JP H0640703 B2 JPH0640703 B2 JP H0640703B2
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- Japan
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- voltage
- inverter
- internal combustion
- generator
- switch
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、商用電力系統からはずれた独立分散型電源装
置として、内燃力発電機と並列して運転されるインバー
タ装置に係り、特に内燃力発電機の同期投入機能を有す
る自励式インバータ装置に関するものである。
置として、内燃力発電機と並列して運転されるインバー
タ装置に係り、特に内燃力発電機の同期投入機能を有す
る自励式インバータ装置に関するものである。
デイーゼル発電機に代表される内燃力発電機を系統と連
系するか、他の発電機と並列運転する場合、系統及び発
電機出力が交流である場合にはその電圧，周波数及び位
相を調整する必要がある。すなわち、すでに交流電圧が
印加されている電力配線に発電機出力を投入する時は、
配線と発電機の電圧・周波数と位相が一致するように発
電機の出力が調整され、その後に投入が行なわれる。従
来の内燃力発電機では、たとえば日立評論，第47巻，第
１０号（昭和４０年１０月）第１２項から第１５項に述
べられているように、系統と発電機の間に揃速・同期投
入装置を設けることにより、これを行なつている。すな
わち、第２図に示すように、電力配線電圧ＶＡと発電機
１の電圧ＶＢを揃速装置４へとり込み電圧ＶＡとＶＢの
差から発電機１の回転数の遅延を検出し、ガバナへ回転
数の増減指令を送り内燃機２の回転数を調整して電圧Ｖ
Ｂの周波数を電圧ＶＡの周波数に一致させると同時に、
同期投入装置５へも電圧ＶＡ，ＶＢがとり込まれ、この
同期投入装置にて電圧差・位相差・周波数差が許容範囲
に入つたことを判断し、その指令でスイツチ６が投入さ
れ、発電機１が電力配線に接続されることになる。
系するか、他の発電機と並列運転する場合、系統及び発
電機出力が交流である場合にはその電圧，周波数及び位
相を調整する必要がある。すなわち、すでに交流電圧が
印加されている電力配線に発電機出力を投入する時は、
配線と発電機の電圧・周波数と位相が一致するように発
電機の出力が調整され、その後に投入が行なわれる。従
来の内燃力発電機では、たとえば日立評論，第47巻，第
１０号（昭和４０年１０月）第１２項から第１５項に述
べられているように、系統と発電機の間に揃速・同期投
入装置を設けることにより、これを行なつている。すな
わち、第２図に示すように、電力配線電圧ＶＡと発電機
１の電圧ＶＢを揃速装置４へとり込み電圧ＶＡとＶＢの
差から発電機１の回転数の遅延を検出し、ガバナへ回転
数の増減指令を送り内燃機２の回転数を調整して電圧Ｖ
Ｂの周波数を電圧ＶＡの周波数に一致させると同時に、
同期投入装置５へも電圧ＶＡ，ＶＢがとり込まれ、この
同期投入装置にて電圧差・位相差・周波数差が許容範囲
に入つたことを判断し、その指令でスイツチ６が投入さ
れ、発電機１が電力配線に接続されることになる。
一方、太陽電池や燃料電池・二次電池等を電力源として
交流電力を供給するインバータ装置は制御範囲が広く単
独運転も可能なことから自励式が多く利用されている
が、これを系統と連系するか他の発電機と並列運転する
場合も先の内燃力発電機と同様の電圧・周波数の調整と
同期投入機能が必要となる。一般にはたとえば昭和５９
年電気学会全国大会No.１１１１に述べられている系統
連系装置により実現されている。すなわちこのものは第
３図に示すように電力配線電圧ＶＡと自励式インバータ
回路８の出力電圧Ｖｃとの電圧差ΔＶが成分分離回路１
０へとり込まれ、そしてこの交流電圧差ΔＶは、第４図
に示すように、出力電圧Ｖｃと平行成分ＶＶおよび垂直
成分Ｖｆに成分離され、それぞれ電圧制御回路１２，位
相制御回路１１へ伝えられ、この平行成分ＶＶ、及び垂
直成分Ｖｆが所定の値に収まるように自励インバータ回
路の転流動作が調整される。したがつて、インバータ出
力を電力配線へ投入する場合は、この交流電圧差ΔＶか
ら分離された平行成分及び垂直成分ＶＶ，Ｖｆがなくな
り、インバータ回路の出力電圧Ｖｃと電力配線電圧ＶＡ
が一致したことを同期投入指令回路１４が判定しスイツ
チ１５を投入することによりインバータ装置が電力配線
に接続される。
交流電力を供給するインバータ装置は制御範囲が広く単
独運転も可能なことから自励式が多く利用されている
が、これを系統と連系するか他の発電機と並列運転する
場合も先の内燃力発電機と同様の電圧・周波数の調整と
同期投入機能が必要となる。一般にはたとえば昭和５９
年電気学会全国大会No.１１１１に述べられている系統
連系装置により実現されている。すなわちこのものは第
３図に示すように電力配線電圧ＶＡと自励式インバータ
回路８の出力電圧Ｖｃとの電圧差ΔＶが成分分離回路１
０へとり込まれ、そしてこの交流電圧差ΔＶは、第４図
に示すように、出力電圧Ｖｃと平行成分ＶＶおよび垂直
成分Ｖｆに成分離され、それぞれ電圧制御回路１２，位
相制御回路１１へ伝えられ、この平行成分ＶＶ、及び垂
直成分Ｖｆが所定の値に収まるように自励インバータ回
路の転流動作が調整される。したがつて、インバータ出
力を電力配線へ投入する場合は、この交流電圧差ΔＶか
ら分離された平行成分及び垂直成分ＶＶ，Ｖｆがなくな
り、インバータ回路の出力電圧Ｖｃと電力配線電圧ＶＡ
が一致したことを同期投入指令回路１４が判定しスイツ
チ１５を投入することによりインバータ装置が電力配線
に接続される。
このように同期投入は行なわれるわけであるが、電力系
統がない場所で独立して前記内燃力発電機と自励式イン
バータ装置を交流出力側で並行運転する場合は、内燃力
発電機が交流電力を供給している配線インバータ出力を
投入することも、またその逆にインバータ装置が運転し
ている配線へ発電機出力を投入することも可能でなけれ
ばならない。この場合前記従来技術を持ち寄り、内燃力
発電機，自励インバータ装置おのおのが同期投入装置を
有することにより前記の条件は満たされる。しかしこれ
らの設備では各発電機器ごとに設備が必要となること、
又、インバータの同期投入応答速度にくらべ内燃力発電
機の場合には回転体の慣性が大きい分同期投入に要する
時間がかかり応答速度が遅くなる嫌いがある。
統がない場所で独立して前記内燃力発電機と自励式イン
バータ装置を交流出力側で並行運転する場合は、内燃力
発電機が交流電力を供給している配線インバータ出力を
投入することも、またその逆にインバータ装置が運転し
ている配線へ発電機出力を投入することも可能でなけれ
ばならない。この場合前記従来技術を持ち寄り、内燃力
発電機，自励インバータ装置おのおのが同期投入装置を
有することにより前記の条件は満たされる。しかしこれ
らの設備では各発電機器ごとに設備が必要となること、
又、インバータの同期投入応答速度にくらべ内燃力発電
機の場合には回転体の慣性が大きい分同期投入に要する
時間がかかり応答速度が遅くなる嫌いがある。
本発明はこれにかんがみなされたものであり、その目的
とするところは上記問題点を解消し、内燃力発電機用同
期投入装置がなくとも、インバータ装置・内燃力発電機
が同等な応答速度で同期投入できる電源装置を提供する
にある。
とするところは上記問題点を解消し、内燃力発電機用同
期投入装置がなくとも、インバータ装置・内燃力発電機
が同等な応答速度で同期投入できる電源装置を提供する
にある。
すなわち本発明の電源装置は、第１のスイッチを介して
負荷に接続された内燃力発電機と、第２のスイッチを介
して前記負荷に接続されたインバータと、前記インバー
タの出力電圧と前記内燃力発電機の出力電圧との差電圧
から前記インバータの出力電圧と平行な第１の電圧成分
と、それと垂直な第２の電圧成分とを生成する成分分離
手段と、前記第１の電圧成分によって前記インバータの
出力電圧を前記内燃力発電機の無負荷時の出力電圧と一
致するようにインバータを制御する電圧制御手段と、前
記第２の電圧成分によって前記インバータの出力周波数
を前記内燃力発電機の無負荷時の出力周波数と一致する
ように前記インバータを制御する位相制御手段と、前記
第１の電圧成分と前記第２の電圧成分とが所定限度以下
になったとき前記１のスイッチ及び前記第２のスイッチ
のうちの開放状態にある側を投入する指令を出力する同
期投入指令手段とを具備することを特徴とする電源装置
とを具備することにより、所期の目的を成するようにし
たものである。
負荷に接続された内燃力発電機と、第２のスイッチを介
して前記負荷に接続されたインバータと、前記インバー
タの出力電圧と前記内燃力発電機の出力電圧との差電圧
から前記インバータの出力電圧と平行な第１の電圧成分
と、それと垂直な第２の電圧成分とを生成する成分分離
手段と、前記第１の電圧成分によって前記インバータの
出力電圧を前記内燃力発電機の無負荷時の出力電圧と一
致するようにインバータを制御する電圧制御手段と、前
記第２の電圧成分によって前記インバータの出力周波数
を前記内燃力発電機の無負荷時の出力周波数と一致する
ように前記インバータを制御する位相制御手段と、前記
第１の電圧成分と前記第２の電圧成分とが所定限度以下
になったとき前記１のスイッチ及び前記第２のスイッチ
のうちの開放状態にある側を投入する指令を出力する同
期投入指令手段とを具備することを特徴とする電源装置
とを具備することにより、所期の目的を成するようにし
たものである。
すなわち自励式インバータに設けられている成分分離回
路へ入力される電圧が、インバータ出力端子電圧と内燃
力発電機端子電圧になることから、インバータ運転時
は、発電機投入スイツチの前後の電圧差が成分分離回路
へとり込まれ、また内燃力発電機運転時はインバータ投
入スイッチ前後の電圧差が同様にとり込まれるため、い
ずれの場合においてもインバータ出力電圧・周波数・位
相が内燃力発電機のものと一致するようインバータが制
御され、両者同等の速度で同期投入が可能となり、かつ
内燃力発電機用の大がかりな同期投入装置を不要とする
ことができるのである。
路へ入力される電圧が、インバータ出力端子電圧と内燃
力発電機端子電圧になることから、インバータ運転時
は、発電機投入スイツチの前後の電圧差が成分分離回路
へとり込まれ、また内燃力発電機運転時はインバータ投
入スイッチ前後の電圧差が同様にとり込まれるため、い
ずれの場合においてもインバータ出力電圧・周波数・位
相が内燃力発電機のものと一致するようインバータが制
御され、両者同等の速度で同期投入が可能となり、かつ
内燃力発電機用の大がかりな同期投入装置を不要とする
ことができるのである。
以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。
る。
第１図にはその全体回路が示されている。図中Ａは例え
ば太陽電池や燃料電池，二次電池などの電力源系統（イ
ンバータ装置を有する）であり、Ｂは内燃力発電の電力
源系統である。これらは夫夫スイツチ１５，６を介して
負荷７に結合されている。
ば太陽電池や燃料電池，二次電池などの電力源系統（イ
ンバータ装置を有する）であり、Ｂは内燃力発電の電力
源系統である。これらは夫夫スイツチ１５，６を介して
負荷７に結合されている。
インバータ装置を有する電力源系統Ａは電力を供給する
直流電源９を入力とし、自励式インバータ回路８で電力
を直交変換し、出力フイルタを兼用する連系インピーダ
ンス１３で出力電圧をととのえ、スイツチ１５を介して
負荷７へ交流電力が供給され、内燃力発電の系統と並列
運転する。尚この場合インバータ回路出力を系統交流の
電圧・周波数・位相とあわせるため、成分分離回路１
０，位相制御回路１１，電圧制御回路１２，同期投入指
令回路１４および同期投入切換器１６を有する。
直流電源９を入力とし、自励式インバータ回路８で電力
を直交変換し、出力フイルタを兼用する連系インピーダ
ンス１３で出力電圧をととのえ、スイツチ１５を介して
負荷７へ交流電力が供給され、内燃力発電の系統と並列
運転する。尚この場合インバータ回路出力を系統交流の
電圧・周波数・位相とあわせるため、成分分離回路１
０，位相制御回路１１，電圧制御回路１２，同期投入指
令回路１４および同期投入切換器１６を有する。
もしインバータ回路８を有する電力源系統Ａが単独で運
転している時は、スイツチ１５がＯＮ，スイツチ６がＯ
ＦＦの状態となつてインバータ回路８の出力が負荷７へ
供給されるわけであるが、ここへ内燃力発電の電源系統
Ｂを同期投入する場合、内燃機２を始動させ発電機１の
無負荷電圧の大きさと周波数が、所定の値に収まるよう
内燃力発電機内で調整する。尚この場合同期投入切換器
１６はスイツチ６側に接続されている。内燃力発電機無
負荷電圧が確立したことを成分分離回路１０はインバー
タ回路８の出力と比較して判定したら、成分分離回路１
０はインバータ回路８の出力電圧Ｖｃと発電機無負荷電
圧ＶＡの差ΔＶをＶｃと平行成分ＶＶおよび垂直成分Ｖ
ｆに分離してそれぞれ電圧制御回路１２，位相制御回路
１１へ伝える。電圧制御回路１２はインバータ回路８の
出力電圧の大きさを、又、一方位相制御回路１１は周波
数をそれぞれ発電機１の無負荷電圧の大きさ、周波数に
一致するよう負荷へ電力を供給した状態で調整する。そ
して出力電圧Ｖｃと出力電圧ＶＡが一致し、平行成分及
び垂直成分ＶＶ，Ｖｆが所定限度以下になつたことを同
期投入指令回路１４が判定して、スイツチ６を投入する
ことにより、内燃力発電機が電力系統に接続され内燃力
発電機の同期投入が完了する。
転している時は、スイツチ１５がＯＮ，スイツチ６がＯ
ＦＦの状態となつてインバータ回路８の出力が負荷７へ
供給されるわけであるが、ここへ内燃力発電の電源系統
Ｂを同期投入する場合、内燃機２を始動させ発電機１の
無負荷電圧の大きさと周波数が、所定の値に収まるよう
内燃力発電機内で調整する。尚この場合同期投入切換器
１６はスイツチ６側に接続されている。内燃力発電機無
負荷電圧が確立したことを成分分離回路１０はインバー
タ回路８の出力と比較して判定したら、成分分離回路１
０はインバータ回路８の出力電圧Ｖｃと発電機無負荷電
圧ＶＡの差ΔＶをＶｃと平行成分ＶＶおよび垂直成分Ｖ
ｆに分離してそれぞれ電圧制御回路１２，位相制御回路
１１へ伝える。電圧制御回路１２はインバータ回路８の
出力電圧の大きさを、又、一方位相制御回路１１は周波
数をそれぞれ発電機１の無負荷電圧の大きさ、周波数に
一致するよう負荷へ電力を供給した状態で調整する。そ
して出力電圧Ｖｃと出力電圧ＶＡが一致し、平行成分及
び垂直成分ＶＶ，Ｖｆが所定限度以下になつたことを同
期投入指令回路１４が判定して、スイツチ６を投入する
ことにより、内燃力発電機が電力系統に接続され内燃力
発電機の同期投入が完了する。
これに対し、内燃力発電機側が運転されて負荷７へ交流
出力が供給されている時、すなわち内燃力発電の電力源
系統Ｂから負荷に電力が供給されている時に、電力源系
統Ａを同期投入する場合は、同期投入切換器１６をスイ
ツチ１５側へ接続しておく。この時、成分分離回路１０
は発電機１の出力電力ＶＡをとり込みインバータ回路８
の出力電圧Ｖｃとの差電圧ΔＶを検出する。したがつて
第３図に示した従来の系統同期投入と全く同様にしてイ
ンバータ装置が電力配線に接続されインバータ装置の同
期投入が完了する。
出力が供給されている時、すなわち内燃力発電の電力源
系統Ｂから負荷に電力が供給されている時に、電力源系
統Ａを同期投入する場合は、同期投入切換器１６をスイ
ツチ１５側へ接続しておく。この時、成分分離回路１０
は発電機１の出力電力ＶＡをとり込みインバータ回路８
の出力電圧Ｖｃとの差電圧ΔＶを検出する。したがつて
第３図に示した従来の系統同期投入と全く同様にしてイ
ンバータ装置が電力配線に接続されインバータ装置の同
期投入が完了する。
本実施例によれば、インバータ装置を単独で運転してい
る時に、内燃力発電機の無負荷電圧の大きさと、周波数
にインバータ出力電圧の大きさ、周波数を負荷へ電力を
供給したまま調整一致させることにより内燃力発電機を
同期投入でき、内燃力発電機専用の同期投入装置が不用
となる効果がある。
る時に、内燃力発電機の無負荷電圧の大きさと、周波数
にインバータ出力電圧の大きさ、周波数を負荷へ電力を
供給したまま調整一致させることにより内燃力発電機を
同期投入でき、内燃力発電機専用の同期投入装置が不用
となる効果がある。
本発明によれば、同期投入切換器をインバータ装置又は
内燃力発電機へ切換えることにより、インバータ装置内
の同一同期投入機構を利用してインバータ装置、又は内
燃力発電機を交流配線へ同期投入することが可能とな
る。したがつて、内燃力発電機専用の同期投入装置が不
用となりシステム構成が簡略化され設備コストが低減さ
れる効果がある。また、発電機同期投入速度が、インバ
ータ装置の同期投入速度と同一となるため、発電機の回
転体の慣性に依存せず従来の発電機同期投入速度を上回
り、速即性の高い発電機投入が可能となる効果がある。
内燃力発電機へ切換えることにより、インバータ装置内
の同一同期投入機構を利用してインバータ装置、又は内
燃力発電機を交流配線へ同期投入することが可能とな
る。したがつて、内燃力発電機専用の同期投入装置が不
用となりシステム構成が簡略化され設備コストが低減さ
れる効果がある。また、発電機同期投入速度が、インバ
ータ装置の同期投入速度と同一となるため、発電機の回
転体の慣性に依存せず従来の発電機同期投入速度を上回
り、速即性の高い発電機投入が可能となる効果がある。
第１図は本発明電源装置の一実施例を示す回路図、第２
図は、従来の内燃力発電機の同期投入機能を示した回路
図、第３図は、従来の電源装置の回路図、第４図は出力
電圧のベクトル図である。 １……発電機、２……内燃機、３……ガバナ、４……揃
速装置、５……同期投入装置、６……スイツチ、７……
負荷、８……自励式インバータ回路、９……直流電源、 １０……成分分離回路、１１……位相制御回路、１２…
…電圧制御回路、１３……連系インピーダンス、 １４……同期投入指令回路、１５……スイツチ、１６…
…同期投入切換器。
図は、従来の内燃力発電機の同期投入機能を示した回路
図、第３図は、従来の電源装置の回路図、第４図は出力
電圧のベクトル図である。 １……発電機、２……内燃機、３……ガバナ、４……揃
速装置、５……同期投入装置、６……スイツチ、７……
負荷、８……自励式インバータ回路、９……直流電源、 １０……成分分離回路、１１……位相制御回路、１２…
…電圧制御回路、１３……連系インピーダンス、 １４……同期投入指令回路、１５……スイツチ、１６…
…同期投入切換器。
Claims (1)
- 【請求項１】第１のスイッチを介して負荷に接続された
内燃力発電機と、 第２のスイッチを介して前記負荷に接続されたインバー
タと、 前記インバータの出力電圧と前記内燃力発電機の出力電
圧との差電圧を前記インバータの出力電圧と平行な第１
の電圧成分と、それと垂直な第２の電圧成分とに分離す
る成分分離手段と、 前記第１の電圧成分によって前記インバータの出力電圧
を前記内燃力発電機の無負荷時の出力電圧と一致するよ
うに前記インバータを制御する電圧制御手段と、 前記第２の電圧成分によって前記インバータの出力周波
数を前記内燃力発電機の無負荷時の出力周波数と一致す
るように前記インバータを制御する位相制御手段と、 前記第１の電圧成分と前記第２の電圧成分とが所定限度
以下になったとき前記第１のスイッチ及び前記第２のス
イッチのうちの開放状態にある側を投入する指令を出力
する同期投入指令手段とを具備することを特徴とする電
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61084132A JPH0640703B2 (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61084132A JPH0640703B2 (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62244230A JPS62244230A (ja) | 1987-10-24 |
| JPH0640703B2 true JPH0640703B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=13821974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61084132A Expired - Lifetime JPH0640703B2 (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640703B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524273B2 (ja) * | 1972-08-30 | 1977-02-02 | ||
| JPS6158432A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-25 | 神鋼電機株式会社 | 交流発電機と静止形インバ−タ電源の切替方法 |
-
1986
- 1986-04-14 JP JP61084132A patent/JPH0640703B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62244230A (ja) | 1987-10-24 |
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